防彈輪胎及其製備方法
2023-05-18 13:45:01 1
防彈輪胎及其製備方法
【專利摘要】本發明屬於輪胎領域，具體涉及一種防彈輪胎，還涉及防彈輪胎的製備方法。本發明的一種防彈輪胎由丁苯橡膠、天然橡膠、白炭黑、碳納米管纖維、超細彈簧鋼絲、納米二氧化矽、硫化劑，硫化促進劑，抗氧化劑，操作油，氧化鋅，硬脂酸所組成。利用上述的組合物配方生產的防彈輪胎具有優良的耐磨性、耐擊穿、耐老化、易操控性和抗褪色能力強等優點，即使被子彈或尖銳物體擊穿，輪胎也能照常運轉，車輛能照常行駛。
【專利說明】防彈輪胎及其製備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於輪胎領域，具體涉及一種防彈輪胎，還涉及上述的防彈輪胎的製備方法。
[0002]【背景技術】
防彈輪胎由於其優異的安全性能，無論是在軍用領域還是在民用領域，都具有非常廣泛的應用。在軍用領域，對軍用車輛來說，由於行駛地域錯綜複雜和戰時處於槍林彈雨的戰場環境，容易遭到自然的和人為的破壞，因此輪胎防破損及破損後的安全行駛性能對車輛的戰場生存能力有著至關重要的影響。在民用領域，車輛輪胎雖然幾乎不會遭遇子彈擊穿，但是鐵釘等尖銳物體仍然對輪胎安全有著重大威脅，而市場上的各種輪胎幾乎不耐劃傷和刺穿，這對駕駛者個人以及公共安全有著重大隱患。
[0003]現階段開發的防彈輪胎，由於添加了大量的鋼絲等高密度材料，所以輪胎總體質量較大，不僅影響車輛的靈活操縱而且浪費能源，因此，開發一種質輕、強度高的防彈輪胎有著十分重要的意義。
【發明內容】
[0004]為了解決上述的技術問題，本發明提供了一種一種防彈輪胎組合物，並且基於這種組合物製備的輪胎能夠防止被子彈或鐵釘等尖銳物體擊穿或刺透而導致的漏氣。
[0005]本發明還提供了上述的輪胎的製備方法。
[0006]本發明是通過下述的技術方案來實現的:
一種防彈輪胎，輪胎包括下述重量份數的組分:
丁苯橡膠30~60天然橡膠20~40
白炭黑0.5~2碳納米管纖維2~12
超細彈簧鋼絲3~13納米二氧化矽I~10
硫化劑I~2硫化促進劑0.5~2
抗氧化劑0.5~2操作油2~15
氧化鋅I~6硬脂酸I~2 ;
超細彈簧鋼絲，為直徑0.05~0.5mm並且經過拉毛處理的彈簧鋼絲骨架。
[0007]優選的，防彈輪胎包括下述的重量份數的組分:
丁苯橡膠35~50天然橡膠25~35
白炭黑0.8~1.8碳納米管纖維2~10
超細彈簧鋼絲4~12納米二氧化矽I~9
硫化劑I~2硫化促進劑0.5~1.8
抗氧化劑0.5~1.8操作油2~12
氧化鋅I~5硬脂酸I~1.8。
[0008]防彈輪胎，包括下述的重量份數的組分:
丁苯橡膠40天然橡膠30白炭黑I碳納米管纖維8
超細彈簧鋼絲6納米二氧化矽6
硫化劑1.5硫化促進劑1.2
抗氧化劑1.2操作油8
氧化鋅3硬脂酸1.5。
[0009] 上述的防彈輪胎，碳納米管纖維，採用多壁碳納米管纖維；
硫化劑包括硫磺，有機過氧化物，金屬氧化物中的至少一種；
硫化促進劑包括氨類，胺類，硫脲類，磺酸鹽類，醛類中的至少一種；
抗氧化劑包括胺類，咪唑類，胺酮類中的至少一種；
操作油包括，芳香族類，環烷類，石蠟類中的至少一種。
[0010]上述的防彈輪胎，硫化劑為:硫磺、雙-(Y-三乙氧基矽烷基丙基)-四硫化物、1，3-雙(檸糠醯亞胺甲基)苯、二烷基二硫代磷酸鋅、N ,N'-間亞苯基雙馬來醯亞胺、二水合六亞甲基-1，6- 二硫代硫酸二鈉鹽；
硫化促進劑為:硫化促進劑M、硫化促進劑TT、硫化促進劑H、硫化促進劑ZDMCjtKM進劑ZBX、硫化促進劑NA-22、硫化促進劑CZ中的任一種；
抗氧化劑為:對苯二酚類、亞磷酸酯、石蠟、二丁基二硫代氨基甲酸鹽、6、6 —乙氧基一
2,2,4- 3甲基一 1，2 —二氫喹啉、取代的對苯二酚、對苯二胺類、仲胺類、酚類、亞磷酸酯、銅鹽、三嗪類中的任一種；
操作油為:芳烴油、石蠟油、環烷基油中的任一種。
[0011]上述的防彈輪胎，硫化劑為:硫橫；
硫化促進劑為:硫化促進劑NA-22 ；
抗氧化劑為:二丁基二硫代氨基甲酸鹽；
操作油為:石臘油。
[0012]防彈輪胎其製備方法，包括下述的步驟:
開制防彈輪胎硫化成型模具和定型處理模具各一副；
製備防彈輪胎鋼絲骨架:用直徑為0.05~0.5mm並且經過拉毛處理的彈簧鋼絲骨架；將30~60份丁苯橡膠、20~40份天然橡膠、0.5~2份白炭黑、I~10份納米二氧化矽、I~2份硫化劑、0.5~2份硫化促進劑、0.5~2份抗氧化劑、2~15份操作油、I~6份氧化鋅、I~2份硬脂酸按上述的質量配比加入捏合機中，將物料捏合均勻；
將捏合後的物料面煉5~lOmin，然後將5_20份環戊烷加入面煉機的橡膠物料中，繼續面煉8min後備用；
將面煉好的橡膠膠料放入橡膠壓片機中，一邊開啟橡膠壓片機，一邊向壓片機中送入碳納米管纖維2~12份，將橡膠膠料壓製成厚度為I~4mm的含有碳纖維網的薄片；
將防彈輪胎的鋼質輪轂放入硫化成型機的模具中；
將編織好的防彈輪胎鋼絲骨架放入硫化成型機的模具中；
將橡膠圓環放入硫化成型機的模具內，控制硫化成型機成型的溫度為170°C~175°C，硫化時間為15~30min ；
將硫化成型後的防彈輪胎取出，放入另一臺硫化成型機的定型處理模具內做定型處理，定型處理溫度為150°C~160°C，定型時間為5~lOmin，經定型處理後的防彈輪胎修剪後即為成品。
[0013]優選的，上述的防彈輪胎其製備方法，包括下述的步驟:
開制防彈輪胎硫化成型模具和定型處理模具各一副；
製備防彈輪胎鋼絲骨架:用直徑為0.1mm並且經過拉毛處理的彈簧鋼絲骨架；
將40份丁苯橡膠、30份天然橡膠、1份白炭黑、5份納米二氧化娃、1.5份硫化劑、0.8份硫化促進劑、0.8份抗氧化劑、10份操作油、3份氧化鋅、1.5份硬脂酸按上述的質量配比加入捏合機中，將物料捏合均勻；
將捏合後的物料面煉8min，然後將10份環戊烷加入面煉機的橡膠物料中，繼續面煉8min後備用；
將面煉好的橡膠膠料放入橡膠壓片機中，一邊開啟橡膠壓片機，一邊向壓片機中送入碳納米管纖維8份，將橡膠膠料壓製成厚度為3mm的含有碳纖維網的薄片；
將防彈輪胎的鋼質輪轂放入硫化成型機的模具中；
將編織好的防彈輪胎鋼絲骨架放入硫化成型機的模具中；
將橡膠圓環放入硫化成型機的模具內，控制硫化成型機成型的溫度為170°C，硫化時間為 20min ；
將硫化成型後的防彈輪胎取出，放入另一臺硫化成型機的定型處理模具內做定型處理，定型處理溫度為155°C，定型時間為7min，經定型處理後的防彈輪胎修剪後即為成品。
`[0014]本發明的有益效果在於，利用上述的組合物配方生產的防彈輪胎具有優良的耐磨性、耐擊穿、耐老化、易操控性和抗褪色能力強等優點，即使被子彈或尖銳物體擊穿，輪胎也能照常運轉，車輛能照常行駛。
【具體實施方式】
[0015]下面結合具體實施例對本發明作更進一步的說明，以便本領域的技術人員更了解本發明，但並不因此限制本發明。
[0016]實施例1
防彈輪胎，包括下述的重量份數的組分:
丁苯橡膠40天然橡膠30
白炭黑I碳納米管纖維8
超細彈簧鋼絲6納米二氧化矽6
硫化劑1.5硫化促進劑1.2
抗氧化劑1.2操作油8
氧化鋅3硬脂酸1.5;
超細彈簧鋼絲，為直徑0.1 mm並且經過拉毛處理的彈簧鋼絲骨架。
[0017]實施例2
防彈輪胎，包括下述的重量份數的組分:
丁苯橡膠30天然橡膠20
白炭黑0.5碳納米管纖維2
超細彈簧鋼絲3納米二氧化矽I
硫化劑I硫化促進劑0.5抗氧化劑0.5操作油2
氧化鋅I硬脂酸I ;
超細彈簧鋼絲，為直徑0.05mm並且經過拉毛處理的彈簧鋼絲骨架。
[0018]實施例3
防彈輪胎，包括下述的重量份數的組分:
丁苯橡膠60天然橡膠40
白炭黑2碳納米管纖維12
超細彈簧鋼絲13納米二氧化矽10
硫化劑2硫化促進劑2
抗氧化劑2操作油15
氧化鋅6硬脂酸2 ；
超細彈簧鋼絲，為直徑0.15mm並且經過拉毛處理的彈簧鋼絲骨架。
[0019]實施例4
開制防彈輪胎硫化成型模具和定型處理模具各一副；
製備防彈輪胎鋼絲骨架:用直徑為0.1mm並且經過拉毛處理的彈簧鋼絲骨架；
將40份丁苯橡膠、30份天然橡膠、1份白炭黑、5份納米二氧化娃、1.5份硫化劑雙-(Y -三乙氧基矽烷基丙基)-四硫化物、0.8份硫化促進劑ΤΤ、0.8份抗氧化劑二丁基二硫代氨基甲酸鹽、10份芳烴油、3份氧化鋅、1.5份硬脂酸按上述的質量配比加入捏合機中，將物料捏合均勻；
將捏合後的物料面煉8min，然後將10份環戊烷加入面煉機的橡膠物料中，繼續面煉8min後備用；
將面煉好的橡膠膠料放入橡膠壓片機中，一邊開啟橡膠壓片機，一邊向壓片機中送入碳納米管纖維8份，將橡膠膠料壓製成厚度為3mm的含有碳纖維網的薄片；
將防彈輪胎的鋼質輪轂放入硫化成型機的模具中；
將編織好的防彈輪胎鋼絲骨架放入硫化成型機的模具中；
將橡膠圓環放入硫化成型機的模具內，控制硫化成型機成型的溫度為170°C，硫化時間為 20min ；
將硫化成型後的防彈輪胎取出，放入另一臺硫化成型機的定型處理模具內做定型處理，定型處理溫度為155°C，定型時間為7min，經定型處理後的防彈輪胎修剪後即為成品。
實施例1
SOIWtanS0.162
P5[克隆磨耗量cm-:0.03
[0020] 實施例5
開制防彈輪胎硫化成型模具和定型處理模具各一副；
製備防彈輪胎鋼絲骨架:用直徑為0.15mm並且經過拉毛處理的彈簧鋼絲骨架；
將35份丁苯橡膠、35份天然橡膠、1.5份白炭黑、5份納米二氧化矽、1.5份硫化劑N，N'-間亞苯基雙馬來醯亞胺、0.8份硫化促進劑H、0.8份抗氧化劑二丁基二硫代氨基甲酸鹽、10份石蠟油、3份氧化鋅、1.5份硬脂酸按上述的質量配比加入捏合機中，將物料捏合均勻；
將捏合後的物料面煉8min，然後將10份環戊烷加入面煉機的橡膠物料中，繼續面煉8min後備用；
將面煉好的橡膠膠料放入橡膠壓片機中，一邊開啟橡膠壓片機，一邊向壓片機中送入碳納米管纖維7份，將橡膠膠料壓製成厚度為3mm的含有碳纖維網的薄片；
將防彈輪胎的鋼質輪轂放入硫化成型機的模具中；
將編織好的防彈輪胎鋼絲骨架放入硫化成型機的模具中；
將橡膠圓環放入硫化成型機的模具內，控制硫化成型機成型的溫度為170°C，硫化時間為 20min ；
將硫化成型後的防彈輪胎取出，放入另一臺硫化成型機的定型處理模具內做定型處理，定型處理溫度為150°C，定型時間為6min，經定型處理後的防彈輪胎修剪後即為成品。
[0021]實施例6
開制防彈輪胎硫化成型模具和定型處理模具各一副；
製備防彈輪胎鋼絲骨架:用直徑為0.15mm並且經過拉毛處理的彈簧鋼絲骨架；
將50份丁苯橡膠、40份天然橡膠、1.5份白炭黑、10份納米二氧化矽、2份硫化劑二烷基二硫代磷酸鋅、2份硫化促進劑ZDMC、2份抗氧化劑6、6 —乙氧基一 2，2，4 一 3甲基一 1，
2—二氫喹啉、15份石蠟油、6份氧化鋅、2份硬脂酸按上述的質量配比加入捏合機中，將物料捏合均勻；
將捏合後的物料面煉8min，然後將10份環戊烷加入面煉機的橡膠物料中，繼續面煉8min後備用；
將面煉好的橡膠膠料放入橡膠壓片機中，一邊開啟橡膠壓片機，一邊向壓片機中送入碳納米管纖維7份，將橡膠膠料壓製成厚度為3mm的含有碳纖維網的薄片；
將防彈輪胎的鋼質輪轂放入硫化成型機的模具中；
將編織好的防彈輪胎鋼絲骨架放入硫化成型機的模具中；
將橡膠圓環放入硫化成型機的模具內，控制硫化成型機成型的溫度為170°C，硫化時間為 20min ；
將硫化成型後的防彈輪胎取出，放入另一臺硫化成型機的定型處理模具內做定型處理，定型處理溫度為150°C，定型時間為6min，經定型處理後的防彈輪胎修剪後即為成品。
[0022]實施例7
開制防彈輪胎硫化成型模具和定型處理模具各一副；
製備防彈輪胎鋼絲骨架:用直徑為0.15mm並且經過拉毛處理的彈簧鋼絲骨架；
將30份丁苯橡膠、20份天然橡膠、0.5份白炭黑、2份納米二氧化矽、1份硫化劑二烷基二硫代磷酸鋅、0.5份硫化促進劑ZDMC、0.5份抗氧化劑6、6 —乙氧基一 2，2，4 一 3甲基一I，2 一二氫喹啉、2份石蠟油、1份氧化鋅、1份硬脂酸按上述的質量配比加入捏合機中，將物料捏合均勻；
將捏合後的物料面煉8min，然後將10份環戊烷加入面煉機的橡膠物料中，繼續面煉8min後備用；
將面煉好的橡膠膠料放入橡膠壓片機中，一邊開啟橡膠壓片機，一邊向壓片機中送入碳納米管纖維7份，將橡膠膠料壓製成厚度為3mm的含有碳纖維網的薄片；
將防彈輪胎的鋼質輪轂放入硫化成型機的模具中；
將編織好的防彈輪胎鋼絲骨架放入硫化成型機的模具中；
將橡膠圓環放入硫化成型機的模具內，控制硫化成型機成型的溫度為170°C，硫化時間為 20min ；
將硫化成型後的防彈輪胎取出，放入另一臺硫化成型機的定型處理模具內做定型處理，定型處理溫度為150°C`，定型時間為6min，經定型處理後的防彈輪胎修剪後即為成品。
【權利要求】
1.一種防彈輪胎，其特徵在於，所述的輪胎包括下述重量份數的組分: 丁苯橡膠30~60天然橡膠20~40 白炭黑0.5~2碳納米管纖維2~12 超細彈簧鋼絲3~13納米二氧化矽I~10 硫化劑I~2硫化促進劑0.5~2 抗氧化劑0.5~2操作油2~15 氧化鋅I~6硬脂酸I~2 ; 所述的超細彈簧鋼絲，為直徑0.05~0.5mm並且經過拉毛處理的彈簧鋼絲骨架。
2.如權利要求1所述的防彈輪胎，包括下述的重量份數的組分: 丁苯橡膠35~50天然橡膠25~35 白炭黑0.8~1.8碳納米管纖維2~10 超細彈簧鋼絲4~12納米二氧化矽I~9 硫化劑I~2硫化促進劑0.5~1.8` 抗氧化劑0.5~1.8操作油2~12 氧化鋅I~5硬脂酸I~1.8。
3.如權利要求1所述的防彈輪胎，包括下述的重量份數的組分: 丁苯橡膠40天然橡膠30 白炭黑I碳納米管纖維8 超細彈簧鋼絲6納米二氧化矽6 硫化劑1.5硫化促進劑1.2 抗氧化劑1.2操作油8 氧化鋅3硬脂酸1.5。
4.如權利要求1所述的防彈輪胎，其特徵在於， 所述的碳納米管纖維，採用多壁碳納米管纖維； 硫化劑包括硫磺，有機過氧化物，金屬氧化物中的至少一種； 硫化促進劑包括氨類，胺類，硫脲類，磺酸鹽類，醛類中的至少一種； 抗氧化劑包括胺類，咪唑類，胺酮類中的至少一種； 操作油包括，芳香族類，環烷類，石蠟類中的至少一種。
5.如權利要求1所述的防彈輪胎，其特徵在於， 所述的硫化劑為:硫磺、雙-(Y-三乙氧基矽烷基丙基)-四硫化物、1，3_雙(檸糠醯亞胺甲基)苯、二烷基二硫代磷酸鋅、N，N'-間亞苯基雙馬來醯亞胺、二水合六亞甲基-1，6- 二硫代硫酸二鈉鹽； 硫化促進劑為:硫化促進劑M、硫化促進劑TT、硫化促進劑H、硫化促進劑ZDMCjtKM進劑ZBX、硫化促進劑NA-22、硫化促進劑CZ中的任一種； 抗氧化劑為:對苯二酚類、亞磷酸酯、石蠟、二丁基二硫代氨基甲酸鹽、6、6 —乙氧基一2,2,4- 3甲基一 1，2 —二氫喹啉、取代的對苯二酚、對苯二胺類、仲胺類、酚類、亞磷酸酯、銅鹽、三嗪類中的任一種； 操作油為:芳烴油、石蠟油、環烷基油中的任一種。
6.如權利要求1所述的防彈輪胎，其特徵在於，所述的硫化劑為:硫磺； 硫化促進劑為:硫化促進劑NA-22 ； 抗氧化劑為:二丁基二硫代氨基甲酸鹽； 操作油為:石臘油。
7.如權利要求1所述的防彈輪胎其製備方法，包括下述的步驟: 開制防彈輪胎硫化成型模具和定型處理模具各一副； 製備防彈輪胎鋼絲骨架:用直徑為0.05~0.5mm並且經過拉毛處理的彈簧鋼絲骨架；將30~60份丁苯橡膠、20~40份天然橡膠、0.5~2份白炭黑、I~10份納米二氧化矽、I~2份硫化劑、0.5~2份硫化促進劑、0.5~2份抗氧化劑、2~15份操作油、I~6份氧化鋅、I~2份硬脂酸按上述的質量配比加入捏合機中，將物料捏合均勻； 將捏合後的物料面煉5~lOmin，然後將5_20份環戊烷加入面煉機的橡膠物料中，繼續面煉8min後備用； 將面煉好的橡膠膠料放入橡膠壓片機 中，一邊開啟橡膠壓片機，一邊向壓片機中送入碳納米管纖維2~12份，將橡膠膠料壓製成厚度為I~4mm的含有碳纖維網的薄片； 將防彈輪胎的鋼質輪轂放入硫化成型機的模具中； 將編織好的防彈輪胎鋼絲骨架放入硫化成型機的模具中； 將橡膠圓環放入硫化成型機的模具內，控制硫化成型機成型的溫度為170°C~175°C，硫化時間為15~30min ； 將硫化成型後的防彈輪胎取出，放入另一臺硫化成型機的定型處理模具內做定型處理，定型處理溫度為150°C~160°C，定型時間為5~lOmin，經定型處理後的防彈輪胎修剪後即為成品。
8.如權利要求1所述的防彈輪胎其製備方法，包括下述的步驟: 開制防彈輪胎硫化成型模具和定型處理模具各一副； 製備防彈輪胎鋼絲骨架:用直徑為0.1mm並且經過拉毛處理的彈簧鋼絲骨架； 將40份丁苯橡膠、30份天然橡膠、1份白炭黑、5份納米二氧化娃、1.5份硫化劑、0.8份硫化促進劑、0.8份抗氧化劑、10份操作油、3份氧化鋅、1.5份硬脂酸按上述的質量配比加入捏合機中，將物料捏合均勻； 將捏合後的物料面煉8min，然後將10份環戊烷加入面煉機的橡膠物料中，繼續面煉8min後備用； 將面煉好的橡膠膠料放入橡膠壓片機中，一邊開啟橡膠壓片機，一邊向壓片機中送入碳納米管纖維8份，將橡膠膠料壓製成厚度為3mm的含有碳纖維網的薄片； 將防彈輪胎的鋼質輪轂放入硫化成型機的模具中； 將編織好的防彈輪胎鋼絲骨架放入硫化成型機的模具中； 將橡膠圓環放入硫化成型機的模具內，控制硫化成型機成型的溫度為170°C，硫化時間為 20min ； 將硫化成型後的防彈輪胎取出，放入另一臺硫化成型機的定型處理模具內做定型處理，定型處理溫度為155°C，定型時間為7min，經定型處理後的防彈輪胎修剪後即為成品。
【文檔編號】C08K3/22GK103483649SQ201310423465
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月17日 優先權日:2013年9月17日
【發明者】尤曉明, 張國棟, 王顯濤, 延雲峰, 魏文祥 申請人:山東永泰化工有限公司